CN109314835A - 基于多个信号和配置的地理围栏 - Google Patents

基于多个信号和配置的地理围栏 Download PDF

Info

Publication number
CN109314835A
CN109314835A CN201780033713.XA CN201780033713A CN109314835A CN 109314835 A CN109314835 A CN 109314835A CN 201780033713 A CN201780033713 A CN 201780033713A CN 109314835 A CN109314835 A CN 109314835A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base station
wearable device
station equipment
signal
geo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201780033713.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109314835B (zh
Inventor
W·A·M·A·M·范登敦根
S·莱丁厄姆
T·拉斯
W·J·博克斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Publication of CN109314835A publication Critical patent/CN109314835A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109314835B publication Critical patent/CN109314835B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/021—Services related to particular areas, e.g. point of interest [POI] services, venue services or geofences
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
    • G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/14—Receivers specially adapted for specific applications
    • G01S19/17—Emergency applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0284—Relative positioning
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0295—Proximity-based methods, e.g. position inferred from reception of particular signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
    • H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
    • H04B17/318—Received signal strength
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S2205/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S2205/01—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations specially adapted for specific applications
    • G01S2205/06—Emergency
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S2205/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S2205/01—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations specially adapted for specific applications
    • G01S2205/09—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations specially adapted for specific applications for tracking people

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)

Abstract

一种地理围栏系统(102)包括基站设备(104)，所述基站设备被配置为在所述基站设备周围创建界定安全区(110)的虚拟围栏(108)。所述地理围栏系统还包括初始位于所述安全区内的可穿戴设备(106)。所述地理围栏系统还包括配置为执行动态自适应控制算法的处理器，所述动态自适应控制算法基于由所述基站设备和所述可穿戴设备中的至少一个计算的指示所述可穿戴设备与所述基站设备之间的距离测量结果的不同信号的动态和自适应组合，来计算针对所述基站设备和可穿戴设备中的至少一个的至少一个操作参数。所述处理器将所述至少一个操作参数传送到所述基站设备和所述可穿戴设备中的所述至少一个，所述基站设备和所述可穿戴设备中的所述至少一个采用所述至少一个操作参数来操作和确定后续距离测量。

Description

基于多个信号和配置的地理围栏
技术领域
下文总体涉及地理围栏，并且更具体涉及基于多个信号和地理围栏配置的地理围栏。
背景技术
地理围栏是界定现实世界地理区域的虚拟围栏。该虚拟围栏能够被用作地理围栏系统的部分，以检测处在有界区域内的人何时离开该有界区域。一种范例应用是监测患有痴呆症的人(例如，由于阿尔茨海默症疾病)是否离开由虚拟围栏定义的“安全区”(例如，个人住宅、团体家庭等)。响应于检测到人已经离开有界区域，地理围栏系统触发对信号(例如，电子邮件、文本消息、智能电话通知等)的传输，该信号指示该人已经离开了有界区域。
针对一个或多个期望位置，能够通过手动地测量从基站设备到期望位置的距离来设置“安全区”。然后，将针对这些一个或多个期望位置的距离中的最大距离手动地输入到在所述基站设备上运行的“安全区”，其在基站设备周围创建具有等于所述最大距离的半径的圆形“安全区”。遗憾的是，并非所有期望位置都与基站设备线性地定位，使得特定的测量是困难的并且易于出错。此外，例如由于设备校准、信号强度等，由基站设备针对特定位置进行的距离测量可能与针对该位置的手动测量的距离不同。
能够使用位于地理围栏中心处的基站设备以及由正在被监测的人所穿戴或携带的便携式设备来监测基于接收信号强度指示器(RSSI)或飞行时间(ToF)(或者基于正弦相位)的地理围栏。测量穿戴设备与基站设备之间的距离，并且将其与基站设备与虚拟围栏的周界之间的距离进行比较。基于RSSI和ToF的系统基于自生成的信号，并且因此不依赖于其他系统(例如，GPS、蜂窝等)的覆盖范围，并且其功耗相对较低，使得其非常适合于需要电池供电的设备。
遗憾的是，RSSI信号强度取决于其周围的结构。例如，通过窗或门的强度将不同于通过墙壁的强度，并且在直接邻域中的金属物体(例如，汽车)也将影响信号强度。结果，使用RSSI可能导致不均匀、条件相关和/或不可靠的距离测量。ToF较少取决于这些参数。然而，当人站在两个装置之间时，会发生ToF测量误差，因为例如经由反射造成的信号比通过人体的信号更强。在墙壁反射能够造成测量误差的无直视情况下也是如此。
鉴于至少以上情况，针对地理围栏的另一种方法存在未解决的需求。
发明内容
本申请的各方面解决了上述问题和其他问题。
根据一个方面，一种地理围栏系统，包括基站设备，所述基站设备被配置为在基站设备周围创建界定安全区的虚拟围栏。所述地理围栏系统还包括初始位于所述安全区内的可穿戴设备。所述地理围栏系统还包括被配置为执行动态自适应控制算法的处理器，所述动态自适应控制算法基于由所述基站设备和所述可穿戴设备中的至少一个计算的指示所述可穿戴设备与所述基站设备之间的距离测量结果的不同信号的动态和自适应组合，来计算针对所述基站设备和所述可穿戴设备中的至少一个的至少一个操作参数。所述处理器将所述至少一个操作参数传送到所述基站设备和所述可穿戴设备中的所述至少一个，所述基站设备和所述可穿戴设备中的所述至少一个采用所述至少一个操作参数来操作和确定后续距离测量。
在另一方面中，一种建立地理围栏安全区的方法，包括以下步骤：将可穿戴设备和便携式无线设备放置在距基站设备的预定距离处，激活所述便携式无线设备的软件以测量所述便携式无线设备与所述基站设备之间的第一距离，将所述可穿戴设备和所述便携式无线设备移动到距所述基站设备的至少一个不同距离，利用激活软件来测量所述便携式无线设备与所述基站设备之间的至少一个不同距离，确定测量到的距离中的最大距离，将预定裕量添加到所述最大距离，创建具有等于所述最大距离和所添加的裕量的半径的地理围栏，利用所述基站设备和所述可穿戴设备来登记所述地理围栏，将所述可穿戴设备固定到位于所述安全区中的对象，并且激活所述基站设备和所述可穿戴设备以监测所述对象的位置。
在另一方面中，一种方法，包括读取多个信号，所述多个信号指示来自基站设备和可穿戴设备中的至少一个的电子器件的作为时间的函数的距离测量结果。所述方法还包括使用历史数据和物理限制来动态地和自适应地组合在不同频率和功率设置下的距离测量结果。所述方法还包括基于对距离测量结果的组合来确定所述基站设备和所述可穿戴设备中的至少一个的设备设置。
在阅读并且理解了下文的详细描述后，本领域普通技术人员将意识到本发明的另外的方面。
附图说明
本发明可以采取各种部件和部件布置以及各种步骤和步骤安排的形式。附图仅仅是出于例示优选实施例的目的，而不应当被理解为限制本发明。
图1示意性图示了范例地理围栏系统。
图2描绘了用于动态地组合不同距离信号的自适应自动控制算法。
图3图示了通过图2的算法的范例流程。
图4图示了根据本文中的实施例的范例方法。
具体实施方式
图1示意性图示了地理围栏系统102。地理围栏系统102的应用包括但不限于：安全系统、儿童防护/保护系统、宠物防护系统以及患有痴呆症的人的监测系统。
所图示的地理围栏系统102包括基站设备104、可穿戴设备106和虚拟围栏108(其包括零到预定感兴趣距离的安全裕量)，虚拟围栏108界定“安全区”110。在所图示的实施例中，基站设备104处在虚拟围栏108的中心区域105处，虚拟围栏108在所图示的范例中是具有半径123的圆形。可穿戴设备106由被监测的对象穿戴或携带。
设备104和设备106被配置为经由无线通信信道111进行无线通信。在设备104和设备106上执行的硬件和/或软件基于通信信号的特性来测量设备104与设备106之间的距离。由设备104和设备106中的至少一个基于诸如RSSI、ToF、正弦相位、Wi-Fi、GPS等的不同距离测量信号来确定所述距离。
设备104和/或设备106中的至少一个计算距离测量结果的动态和自适应组合，其被用于确定设备104和/或设备106中的至少一个的操作参数。所述操作参数影响由设备104和/或设备106中的所述至少一个的后续距离测量。下文是这样的距离测量结果的不同组合的非限制性范例。
在一种情况下，使用在本文中所描述的信号和/或其他信息的固定组合。在另一实施例中，使用在本文中所描述的信号和/或其他信息的不变且简单的动态组合。在又一实施例中，使用在时间上的动态组合。在又一实施例中，使用完全自适应组合。在又一实施例中，使用自学习(例如，神经网络类型)算法。下文更详细地描述了非限制性范例。
在一种情况下，所述动态组合取决于实际情况，如环境构造、虚拟围栏108内的位置、可穿戴设备106的移动、由人体或其他材料对无线电信号的阻挡和解除阻挡等。这种信号组合至少是动态的，因为其基于情况，例如具有最高的距离测量精度，以给定频率(例如，连续地、周期性地、按需地等)来进行调整。
可穿戴设备106被配置为经由蜂窝信道113与蜂窝塔112通信。蜂窝塔112被配置为经由线缆114(和/或无线地)与调度中心119处的服务器117通信，服务器117包括监视器118以及诸如键盘、鼠标等的输入设备。蜂窝塔112被配置为经由蜂窝信道120与诸如智能电话122的手持便携式无线设备通信，所述无线设备能够由对象的监护人携带。
便携式设备122包括用于配置“安全区”110的软件应用程序。如下文更详细描述的，利用该软件不必预先知道半径123。结果，相对于没有软件应用程序的配置，简化了创建“安全区”110的过程。此外，利用由便携式设备122和/或基站设备104进行的距离测量来自动地校准半径123。
在操作中，设备104和/或设备106将测量的距离与虚拟围栏108的半径123进行比较。在测量到的距离小于或等于半径123的情况下，设备104和/或设备106确定对象处在“安全区”110中。在测量到的距离大于半径123的情况下，设备104和/或设备106确定可穿戴设备106在“安全区”110的外部，并且因此确定对象在“安全区”110的外部，如在图1中所示的。
在后一种情况下，基站设备104发出诸如可视警报115和/或可听警报116的警报，并且所述基站设备将信号发送到塔112。蜂窝塔112通过信道将信号路由到服务器117，服务器117响应于此经由监视器118来显示通知，所述通知指示对象在“安全区”110的外部。服务器117在有或没有用户交互的情况下通过信道120向便携式设备122发送信号，所述信号发出警报，所述警报指示对象在“安全区”110的外部。
在变型中，系统100能够被用于经由多个可穿戴设备106监测超过一个的对象，每个对象具有至少一个可穿戴设备106。
在另一变型中，超过一个的基站设备104能够被用于创建非圆形的“安全区”，例如，通过使用部分重叠的个体“安全区”的组合，针对每个不同的基站设备104有一个“安全区”。
在另一变型中，来自可穿戴设备106的信号能够调用调度中心119以向超过一个的手持便携式无线设备122发送信号。
在另一变型中，来自多个可穿戴设备106的信号能够被发送到相同的手持便携式无线设备122和/或不同的手持便携式无线设备122。
在另一变型中，省略了警报器115和警报器116中的一个或多个。
在另一变型中，可穿戴设备106是徽章、夹子、皮带和/或其他装置。
图2描绘了用于动态地组合不同距离测量信号的自适应自动控制算法202的高级视图。图3图示了使用图2的算法的范例流程。
如所示的，初始参考图2，自适应自动控制算法202和基站设备(或家庭基站，HBS)104和/或可穿戴设备(WD)106的电子器件204被配置用于经由信道206和信道208的双向通信。信道208和信道206能够是两个独立并且不同的信道或者是相同的信道。
电子器件204经由(一个或多个)信号在信道206上向自适应自动控制算法202提供距离信息(例如，距离信息210)，自适应自动控制算法202处理该信息。响应于处理所述距离信息，自适应自动控制算法202确定并且向基站设备104和/或可穿戴设备106传达特定参数(例如，操作参数212)。
范例操作参数和距离信息包括功率水平放大、频率步长、打开或关闭功率放大的控制信号、从多样性(diversity)算法和/或针对天线对确定的距离测量、针对多样性和/或对的距离质量因子、接收到的多样性信号的信号强度、多样性信号的链接质量指示、Wi-Fi信号、可穿戴设备的实际距离和历史行为、可穿戴设备的实际速度和历史行为、可穿戴设备相对于速度和/或距离跳跃的物理限制、可穿戴设备加速度计测量、加速度计的历史数据和/或距离/速度和加速度计测量的组合。
参考图2和图3，在302处，自适应自动控制算法202读取多个信号，所述多个信号指示来自基站设备104和/或可穿戴设备106的电子器件204的作为时间的函数的距离测量结果。在该范例中，所述距离测量结果取决于基站设备104和/或可穿戴设备106的当前功率和频率参数。在其他情况下，所述距离测量结果取决于其他参数。
在304处，自适应自动控制算法202使用历史数据和物理限制来动态地并且自适应地组合在不同频率和功率设置下的距离测量。在306处，自适应自动控制算法202确定针对基站设备104和/或可穿戴设备106的设置(例如，功率设置和频率设置)。基站设备104和/或可穿戴设备106采用这些设置并且确定后续距离测量。
如在图3中所示的，动作302-306能够被重复一次或多次以用于动态和自适应控制。
图4图示了用于建立“安全区”110的范例方法。
在一种情况下，在建立“安全区”110之前，执行以下动作以设置基站设备104、可穿戴设备106和便携式无线设备122。如果可穿戴设备106尚没有足够的便携式电源，则为可穿戴设备106提供足够的便携式电源以用于配置过程。这可以包括安装主电池或辅助电池，或者对已安装的辅助电池充电。
基站设备104被安装在设施(例如，对象的家)的中心附近。该位置可以有助于实现在设施周围同样远的安全区。通过将基站设备104的电源线插入到电插座、可充电电池等中来为基站设备104供电。软件应用程序被安装在便携式无线设备122上。所述软件应用程序至少包括“安全区”特征，用于配置(例如，创建、修改、删除等)“安全区”110。
应当意识到，以下动作的排序是出于解释的目的而非限制。这样，在本文中还设想到了其他排序。另外，可以省略一个或多个动作和/或可以包括一个或多个其他动作。
在402处，可穿戴设备106和便携式无线设备122被带到感兴趣位置。所述位置对应于虚拟栅栏108上的点，诸如在图1中所示的半径123。该位置可以是例如前门、车道、邮箱等旁边。
在404处，在便携式无线设备122上运行的安全区软件测量距离。对此，首先激活智能电话122上的软件应用程序。然后，启动“安全区”特征，其将开始测量以测量和计算针对“安全区”110的半径123。
在406处，确定是否需要另一位置。如果存在另一位置，则在408处，将可穿戴设备106和便携式无线设备122带到另一位置，并且重复动作404。软件能够在位置和/或距离被确定时可视地呈现所述位置和/或距离。通常，沿着周边进行测量，而不是穿过它。然而，如果需要，能够穿过它进行测量。例如，能够在门的两侧进行测量。
如果没有其他位置，则在409处，所述软件应用程序从在每个位置处确定的距离中确定最大距离，并且使用所述最大距离作为半径来创建安全区。
在410处，在便携式无线设备122上显示所述安全区。
在412处，接收接受或拒绝所述安全区的输入。
在414处，接受或拒绝所述安全区。
如果所述安全区被拒绝(不被接受)，则重复动作402-414。
如果所述安全区被接受，则在416处，将裕量(例如，1-3米)添加到半径123。在一种情况下，所述裕量考虑了系统的准确度以创建边界的安全裕量。这可以确保不触发错误警报。
在418处，具有裕量的“安全区”110被登记到基站设备104和可穿戴设备106，例如，通过经由互联网服务提供商的蜂窝链接、便携式无线设备122与基站设备104和可穿戴设备106之间的Wi-Fi链接、便携式无线设备122与基站设备104和可穿戴设备106之间的蓝牙链接、便携式无线设备122与基站设备104和可穿戴设备106之间的硬连线(例如，线缆)连接等。
在420处，将可穿戴设备106固定到对象。
在422处，激活基站设备104和可穿戴设备106以监测对象的位置。
本文中的方法可以通过被编码或嵌入在计算机可读存储介质上的计算机可读指令来实施，所述计算机可读指令当由(一个或多个)计算机处理器执行时，使所述(一个或多个)处理器执行所描述的动作。另外地或备选地，所述计算机可读指令中的至少一条由信号、载波或其他瞬态介质来承载。
接下来描述基于数据的平均值的非限制性范例动态和自适应算法。
在上文中，所述平均距离天线对是针对基站设备104的天线和可穿戴设备106的天线的N个个体距离测量结果的平均值。
在上文中，所述平均RSSI天线对是针对基站设备104的天线和可穿戴设备106的天线的N个个体RSSI测量的平均值。
在上文中，所述距离质量天线对是针对基站设备104的天线和可穿戴设备106的天线的N个个体距离质量测量的平均值。
其他信息，诸如质量指示器、信号质量等，也能够被平均。
能够根据以下公式来计算基于距离和质量测量的标准偏差的非限制性范例动态和自适应算法：其中，n＝数据点的数量，的平均值，并且xi＝数据值中的每个数据值。
速度能够通过随着时间的距离以及通过包括例如运动传感器信息来确定。算法能够使用将此与人体物理限制相组合来优化计算，其中，超出限制的个体测量例如可以被舍弃或者以较轻的权重使用。在所述地理围栏测量中，该速度还可以给出关于人员向边界移动、诸如走向边界的信息。在确定连续距离测量结果的质量、物理现实时，能够考虑最大步行速度，例如一米每秒(1m/s)。
其他信号组合能够与在已知环境中的测试和分析期间收集的信息相组合。例如，如果测量的信号强度高、具有正态偏差，则质量指示器测量结果低并且距离偏差高，其可以被确定为高反射空间。增加功率可能不是最好的解决方案。在计算中将较短距离测量结果减小和加权较高可以提供更好的结果。在另一范例中，当质量信号高时，RSSI高，偏差高，包括一些非常大的离群值，可以确定开放场情况。增大功率以得到直接直线可能更有益。
例如，在测试和分析期间收集的信息可以使用查找表方法来实施，测量结果和系统信息的特定组合指向查找表中的特定位置，其中，给出了估计环境和最佳设置的分类，以及用于计算结果距离和最佳设置的加权因子。
表1中示出了查找表范例的范例。
表1.范例查找表。
接下来提供了使用表1计算最佳设置和距离的范例。针对该范例，测量到的输入为：距离＝2，RSSI＝1，质量＝1，SD＝1，功率水平＝1。范例算法可以是“[新功率水平，加权因子]＝find(查找表,2,1,1,1,1)”，其中，如果新功率水平不等于旧功率水平，则将所述功率水平设定为新功率水平，并且在新操作条件下确定另一组测量。能够使用包括加权因子的平均值来计算新距离。
能够通过上文的范例部分地完成动态行为，并且添加信息源和控件。另一方面，随着时间的动态也可以包括采用测量采样速度。如果不移动，则采样速度会非常低。如果远离边界并且结合物理极限1m/s，也能够降低采样速度。也能够以相似的方式来处置准确度。如果不需要，则能够降低准确度。如果检测到警报情况，则所述系统可以提高采样速度以及与准确度有关的信息源和计算。包括来自环境估计的信息也可以给出选项以相应地采用所述系统。例如，在干净的环境中，准确度可能是高的，而无需采取额外的步骤。在相反的情况下，可以确定需要额外的测量以得到期望的置信水平。
动态控制也能够通过几乎连续地扫描不同的参数并且读出结果来完成，并且基于该信息采用用于参数设置的自适应算法来确定实际距离，其也能够包括历史数据。以这种方式，基于扫描结果和任选的历史数据来选取最佳设置。这种自适应控制正在进行中，因此以最低的能量成本连续地扫描以获得最佳性能。
下文提供了非限制性范例。给定以下内容：到地理围栏边界的距离是5米；环境是干净的，有直接的站点连接；传感器和历史信息确定用户正在行走；老年人的最高速度是0.8米/秒，并且距离测量结果的准确度被确定为2米。利用一种非限制性算法和这些输入，如果到边界的距离大于准确度的两倍，或者到边界的距离与准确度之间的差大于最小反应时间乘以最大速度并且环境是干净的，那么采样速度被设置为X，准确度被设置为Y，并且距离被设置为Z。
本文已经参考不同实施例描述了本发明。在阅读本文的描述后，他人可以想到各种修改和变型。意在将本发明解读为包括所有这样的修改和变型，只要其落在所附权利要求或者其等价要件的范围之内。

Claims (20)

1.一种地理围栏系统(102)，包括：
基站设备(104)，其被配置为在所述基站设备周围创建界定安全区(110)的虚拟围栏(108)；
可穿戴设备(106)，其初始位于所述安全区内；以及
处理器，其被配置为执行动态自适应控制算法，所述动态自适应控制算法基于由所述基站设备和所述可穿戴设备中的至少一个计算的指示所述可穿戴设备与所述基站设备之间的距离测量结果的不同信号的动态和自适应组合，来计算针对所述基站设备和所述可穿戴设备中的至少一个的至少一个操作参数，
其中，所述处理器将所述至少一个操作参数传送到所述基站设备和所述可穿戴设备中的所述至少一个，所述基站设备和所述可穿戴设备中的所述至少一个采用所述至少一个操作参数来操作和确定后续距离测量。
2.根据权利要求1所述的地理围栏系统，其中，所述处理器基于以下中的一项来计算所述动态和自适应组合：所述信号的固定组合、所述信号的不变且动态的组合、以及所述信号在时间上的动态组合。
3.根据权利要求1至2中的任一项所述的地理围栏系统，其中，所述动态和自适应组合取决于以下中的至少一项：周围环境、所述可穿戴设备在所述地理围栏内的位置、所述可穿戴设备的移动、另一物体在所述地理围栏内的位置。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的地理围栏系统，其中，所述至少一个操作参数包括以下中的至少一项：频率水平信号、以及功率放大信号、以及功率放大水平信号。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的地理围栏系统，其中，所述基站设备和所述可穿戴设备中的至少一个基于以下中的一项或多项来确定所述信号：接收信号强度指示器信号、飞行时间信号、正弦相位信号、Wi-Fi_33信号、全球定位信号、质量指示器信号、可穿戴设备位置信号、或者可穿戴设备速度信号。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的地理围栏系统，所述处理器被配置为使用历史距离和操作参数数据以及所述系统的一个或多个物理限制来组合所述信号。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的地理围栏系统，其中，所述虚拟围栏是具有一半径(123)的圆形围栏。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的地理围栏系统，其中，所述处理器是所述基站设备的处理器。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的地理围栏系统，其中，所述处理器是所述可穿戴设备的处理器。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的地理围栏系统，其中，所述基站设备位于安全区的中心区域处，并且所述基站设备(104)或所述可穿戴设备(106)中的至少一个响应于所述可穿戴设备(106)移动到所述安全区的外部而发送警报。
11.一种用于建立地理围栏安全区的方法，包括：
将可穿戴设备和便携式无线设备(122)放置在距基站设备的预定距离处；
激活所述便携式无线设备的软件以测量所述便携式无线设备与所述基站设备之间的至少一个距离；
将预定裕量添加到所述距离；
创建具有等于所述距离和所添加的裕量的半径的地理围栏；
利用所述基站设备和所述可穿戴设备来登记所述地理围栏；并且
激活所述基站设备和所述可穿戴设备以监测所述可穿戴设备的位置。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
确定所述可穿戴设备的位置；
将所确定的位置与所述半径进行比较；并且
响应于所述可穿戴设备超出所述半径而发送警报。
13.根据权利要求11至12中的任一项所述的方法，还包括：
当采集测量结果时并且在创建所述地理围栏之前，可视地显示所测量到的相对于所述基站设备和彼此的位置。
14.根据权利要求11至13中的任一项所述的方法，还包括：
接收接受所创建的地理围栏的输入信号。
15.根据权利要求11至13中的任一项所述的方法，还包括：
接收拒绝所创建的地理围栏的输入信号。
16.根据权利要求11至15中的任一项所述的方法，还包括：
为所述可穿戴设备提供便携式电源，以配置所述地理围栏安全区。
17.根据权利要求11至16中的任一项所述的方法，还包括：
靠近设施的中心来安装所述基站设备，其中，所述地理围栏安全区围绕所述设施。
18.根据权利要求11至17中的任一项所述的方法，还包括：
在所述便携式无线设备上安装软件应用程序，其中，所述软件应用程序至少包括用于配置所述安全区的安全区特征。
19.一种方法，包括：
读取多个信号，所述多个信号指示来自基站设备和可穿戴设备中的至少一个的电子器件的作为时间的函数的距离测量结果；
使用历史数据和物理限制来动态地和自适应地组合在不同频率和功率设置下的所述距离测量结果；并且
基于对距离测量结果的所述组合来确定所述基站设备和所述可穿戴设备中的至少一个的设备设置。
20.根据权利要求19所述的方法，还包括：
在读取、组合和确定的动作之前，利用智能电话上的软件应用程序来配置地理围栏安全区。
CN201780033713.XA 2016-05-31 2017-05-30 基于多个信号和配置的地理围栏 Active CN109314835B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662343221P 2016-05-31 2016-05-31
US62/343,221 2016-05-31
PCT/EP2017/063041 WO2017207572A1 (en) 2016-05-31 2017-05-30 Geo-fencing based on multiple signals and configuration

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109314835A true CN109314835A (zh) 2019-02-05
CN109314835B CN109314835B (zh) 2021-08-17

Family

ID=59070608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780033713.XA Active CN109314835B (zh) 2016-05-31 2017-05-30 基于多个信号和配置的地理围栏

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10701512B2 (zh)
EP (1) EP3466123B1 (zh)
JP (1) JP6913112B2 (zh)
CN (1) CN109314835B (zh)
CA (1) CA3025715A1 (zh)
WO (1) WO2017207572A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115065996A (zh) * 2021-12-14 2022-09-16 荣耀终端有限公司 生成电子围栏的方法、终端和通信系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108924497A (zh) * 2018-07-17 2018-11-30 浙江理工大学 一种3d无人侦测系统及方法
CN109828514A (zh) * 2019-01-30 2019-05-31 广州轨道交通建设监理有限公司 一种移动风险源监控系统
SG10201911329WA (en) * 2019-11-28 2021-06-29 Scientec Tech Pte Ltd Safety fencing system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499199A (en) * 1993-10-05 1996-03-12 James G. Demas Distance measuring system
CN103563406A (zh) * 2011-06-03 2014-02-05 苹果公司 对从地理围栏离开的监视
CN105308477A (zh) * 2013-06-04 2016-02-03 皇家飞利浦有限公司 使用信号的飞行时间的改进的距离测量

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5589821A (en) 1994-12-13 1996-12-31 Secure Technologies, Inc. Distance determination and alarm system
JP2000020629A (ja) * 1998-07-07 2000-01-21 Toshiba Corp 福祉支援システム
GB0324098D0 (en) 2003-10-15 2003-11-19 Koninkl Philips Electronics Nv Method and apparatus for indicating the location of an object
JP2005210204A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 制御装置
US8130116B1 (en) 2007-08-27 2012-03-06 Daigle Harold S Mobile telephone tracking system
US20090289844A1 (en) 2008-05-23 2009-11-26 White Bear Technologies Position monitoring system
US8577387B2 (en) 2009-03-17 2013-11-05 Qualcomm Incorporated Position location using multiple carriers
KR101691181B1 (ko) 2009-09-30 2016-12-30 숭실대학교산학협력단 무선 측위 방법 및 장치
CN102821397B (zh) 2011-06-08 2016-03-30 华为技术有限公司 定位测量载波选择及定位测量方法、定位处理装置及终端
US8878670B2 (en) 2012-09-03 2014-11-04 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for improving the battery life of a tracker attached to an asset while outside a base safe-zone
EP2959307A1 (en) 2013-02-25 2015-12-30 Koninklijke Philips N.V. Autonomous direction finding using differential angle of arrival
US9363636B2 (en) 2013-09-05 2016-06-07 Google Inc. Sending geofence-related heuristics to multiple separate hardware components of mobile devices
EP3162093A4 (en) 2014-06-24 2017-11-29 Intel Corporation Apparatus,system and method of geofencing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5499199A (en) * 1993-10-05 1996-03-12 James G. Demas Distance measuring system
CN103563406A (zh) * 2011-06-03 2014-02-05 苹果公司 对从地理围栏离开的监视
CN105308477A (zh) * 2013-06-04 2016-02-03 皇家飞利浦有限公司 使用信号的飞行时间的改进的距离测量

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115065996A (zh) * 2021-12-14 2022-09-16 荣耀终端有限公司 生成电子围栏的方法、终端和通信系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP6913112B2 (ja) 2021-08-04
WO2017207572A1 (en) 2017-12-07
EP3466123B1 (en) 2023-05-10
CN109314835B (zh) 2021-08-17
US20190215648A1 (en) 2019-07-11
JP2019522272A (ja) 2019-08-08
EP3466123A1 (en) 2019-04-10
US10701512B2 (en) 2020-06-30
CA3025715A1 (en) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11854358B2 (en) Monitoring system
CN109314835A (zh) 基于多个信号和配置的地理围栏
US10128699B2 (en) Systems and methods of providing wireless power using receiver device sensor inputs
EP3039660B1 (en) Method for detecting falls and a fall detection system
Gomez-de-Gabriel et al. Monitoring harness use in construction with BLE beacons
EP3451013B1 (en) Method and system for entry and exit monitoring using bluetooth low energy (ble) beacons
CN105388447A (zh) 用于生成信标信号的移动装置和使用其的服务方法
CN106937377B (zh) 一种针对监测目标实现分级定位的方法、装置及设备
US11609339B2 (en) Swimming activity monitoring
US11704989B1 (en) Systems, methods, and devices for locating items, people, and/or animals
US9741228B1 (en) Personal safety tracking using an apparatus comprising multiple sensors
CN106164951A (zh) 关联广播设备数据和用户账户
KR20180093752A (ko) 시각장애인용 지팡이
EP3276370A1 (en) Method and apparatus for detecting motion activity
Basso et al. A smartphone-based indoor localization system for visually impaired people
Wang et al. Location-aware fall detection system for dementia care on nursing service in evergreen inn of Jianan hospital
Kuflik et al. Indoor positioning in cultural heritage: Challenges and a solution
KR20200041341A (ko) 네트워크 내 위치 검출
US20180356514A1 (en) Mobile beacon for locating building occupants
KR20170065254A (ko) 다수개의 동글의 위치를 감지하는 거리감지시스템
Smallbon et al. Implementation of radio tomographic imaging based localisation using a 6LoWPAN wireless sensor network
CN210991618U (zh) 一种导盲表带
US20230292088A1 (en) Determining proximity
JP6786538B2 (ja) 動線管理装置、動線管理システム及び動線管理方法
Faraone et al. Device free patients localization in controlled indoor environments

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant